CN107407585A - 空气流量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气流量检测装置，缓和对流量检测部施加的应力，降低流量检测部的装配偏差，同时降低向膜片背面的空气流入。该空气流量测量装置具有：具有对被计量气体的空气流量进行检测的膜片的流量检测部(602)；装配上述流量检测部的电路板(400)；以及收纳上述电路板的外壳，上述流量检测部和上述电路板用片状的粘接剂(803)固定，并且以将上述流量检测部的与流向垂直的面利用弹性体密封，将上述流量检测部的与流向平行的面开口的方式固定。

Description

空气流量检测装置

技术领域

本发明涉及内燃机的吸入空气的空气流量检测装置。

背景技术

在专利文献1中，作为空气流量检测装置的一例，公开了以下构造：将具有薄膜部的流量检测芯片和支撑部件的搭载面用粘接片固定，且在至少一部分设置不粘接的区域(非粘接区域)。

另外，专利文献2公开了以下构造：为了使流量检测元件的膜片背面的中空室通气，仅在面向与流向相反的方向的一侧通过至少一个缺口进行开放。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－250726号公报

专利文献2：日本特表2001－508879号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在类似于专利文献1的将具有薄膜部的流量检测芯片用粘接片固定于支撑部件且对一部分不进行粘接的构造的情况下，流量检测芯片与粘接片的界面的缝隙较小，流量检测芯片的薄膜部的背面空洞部的空气产生热收缩，从而存在对流量检测芯片的薄膜部施加应力的问题。而且，当对薄膜部施加应力时，存在薄膜部损坏或流量检测精度变差的问题，为了提高检测精度，需要降低对流量检测芯片施加的应力。

另外，如专利文献2所示，为了使膜片背面中空室通气，利用面向与流向相反的方向的一侧的缺口进行开放，在该构造的情况下，未考虑逆流方向的向膜片背面的流入，具有改良的余地。另外，对于因粘接偏差而引起的特性精度变差未进行考虑，需要降低粘接偏差。

本发明基于上述的点而做成，其目的在于提供一种空气流量检测装置，缓和对流量检测部施加的应力，降低流量检测部的装配偏差，同时降低向膜片背面的空气流入。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的空气流量检测装置具有：具有对被计量气体的空气流量进行检测的膜片的流量检测部；装配上述流量检测部的电路板；以及收纳上述电路板的外壳，该空气流量测量装置中，上述流量检测部和上述电路板通过片状的粘接剂而固定，并且以将上述流量检测部的与流向垂直的面利用弹性体密封，将上述流量检测部的与流向平行的面开口的方式固定。

发明的效果

根据本发明，能够缓和对流量检测部施加的应力，降低流量检测部的装配偏差，同时降低向膜片背面的空气流入。此外，根据以下的实施方式，将清除上述以外的课题、结构及效果。

附图说明

图1是表示在内燃机控制系统中使用了本发明的空气流量测量装置的一实施例的系统图。

图2-1是空气流量测量装置的主视图。

图2-2是空气流量检测装置的后视图。

图2-3是空气流量测量装置的左侧视图。

图2-4是空气流量测量装置的右侧视图。

图2-5是空气流量测量装置的俯视图。

图2-6是空气流量测量装置的仰视图。

图3-1是表示从空气流量检测装置卸下表面罩后的状态的主视图。

图3-2是表示从空气流量检测装置卸下背面罩后的状态的后视图。

图3-3是表示从空气流量检测装置卸下表面罩和背面罩后的状态的左侧视图。

图3-4是表示从空气流量检测装置卸下表面罩和背面罩后的状态的右侧视图。

图4-1是说明外壳的其它实施例的后视图。

图4-2是图4－1所示的外壳的右侧视图。

图5是说明正面罩的结构的图。

图6是说明背面罩的结构的图。

图7-1是电路板的主视图。

图7-2是电路板的右侧视图。

图7-3是电路板的后视图。

图7-4是电路板的左侧视图。

图7-5是图7－1的B－B线剖视图。

图7-6是表示相当于图7－1的B－B线剖面的其它实施例的图。

图7-7是图7－1的C－C线剖视图。

图8-1是说明传感器室的构造的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的E1－E1线剖视图。

图8-2是说明传感器室的其它实施例的构造的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的E2－E2线剖视图。

图8-3是说明传感器室的其它实施例的构造的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的E3－E3线剖视图。

图9-1是表示电路板的其它实施例的主视图。

图10-1是说明端子连接部的构造的图。

图10-2是说明端子连接部的构造的图。

图10-3是图10－1的F－F线剖视图。

图10-4是图10－2的G－G线剖视图。

图11-1是说明空气流量检测装置的电路结构的一例的图。

图11-2是说明空气流量检测装置的电路结构的其它实施例的图。

图12-1是说明电路板的突出部的外观图的一例的图。

图12-2是说明电路板的突出部的外观图的其它实施例的图。

图12-3是说明电路板的突出部的外观图的其它实施例的图。

具体实施方式

以下进行说明的用于实施发明的方式(以下，称为实施例)解决了作为实际产品所希望的各种课题，特别是解决了为了用作对车辆的吸入空气的物理量进行检测的检测装置而期望的各种课题，起到了各种效果。下记实施例解决的各种课题内的一个是上述的发明所要解决的课题部分所记载的内容，另外，下记实施例起到的各种效果中的一个为发明效果部分所记载的效果。对于下记实施例解决了的各种课题，以及由下记实施例起到的各种效果，在下记实施例的说明中进行叙述。因此，下记实施例中叙述的、实施例解决了的课题、效果也记载了发明所要解决的课题部分、发明效果部分的内容以外的内容。

在以下的实施例中，即使图号不同，同一参照符号也表示同一结构，实现相同的作用效果。对于已经说明过的结构，存在仅在图中标记参照符号而省略说明的情况。

1.在内燃机控制系统中使用了本发明的空气流量检测装置的一实施例

图1是表示在电子燃料喷射方式的内燃机控制系统中使用了本发明的空气流量检测装置的一实施例的系统图。根据具备发动机缸筒112和发动机活塞114的内燃机110的动作，吸入空气作为被计量气体30而从空气过滤器122吸入，经由主通路124即例如吸气体、节气门体126、吸气歧管128而引导至发动机缸筒112的燃烧室。引导至燃烧室的吸入空气即被计量气体30的物理量通过本发明的空气流量检测装置300进行检测，基于该检测到的物理量，通过燃料喷射阀152供给燃料，与吸入空气20一同以混合气体的状态引导至燃烧室。此外，在本实施例中，燃料喷射阀152设于内燃机的吸气口，喷射到吸气口的燃料与吸入空气即被计量气体30一起形成混合气体，经由吸气阀116而引导至燃烧室，作为燃料产生机械能。

引导至燃烧室的燃料及空气形成燃料与空气的混合状态，通过火花塞154的火花点火而爆发性地燃烧，产生机械能。燃烧后的气体从排气阀118引导至排气管，作为尾气24而从排气管排出到车外。通过开度根据油门踏板的操作而变化的节流阀132控制引导至上述燃烧室的吸入空气即被计量气体30的流量。基于引导至上述燃烧室的吸入空气的流量控制燃料供给量，驾驶员控制节流阀132的开度而对引导至上述燃烧室的吸入空气的流量进行控制，从而能够控制内燃机产生的机械能。

1.1内燃机控制系统的控制的概要

通过空气流量检测装置300检测从空气过滤器122引入且在主通路124流动的吸入空气即被计量气体30的流量、温度、湿度、压力等物理量，从空气流量检测装置300向控制装置200输入表示吸入空气的物理量的电信号。另外，向控制装置200输入对节流阀132的开度进行计量的风门角度传感器144的输出，而且为了计量内燃机的发动机活塞114、吸气阀116、排气阀118的位置、状态、以及内燃机的转速，向控制装置200输入旋转角度传感器146的输出。为了根据尾气24的状态来计量燃料量与空气量的混合比的状态，向控制装置200输入氧传感器148的输出。

控制装置200基于空气流量检测装置300的输出即吸入空气的物理量和基于旋转角度传感器146的输出计量出的内燃机的转速，运算燃料喷射量、点火时期。基于这些运算结果，控制从燃料喷射阀152供给的燃料量、以及通过火花塞154进行点火的点火时期。燃料供给量、点火时期实际上还基于由空气流量检测装置300检测的温度、风门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、由氧传感器148计量出的空燃比的状态而高灵敏度地进行控制。控制装置200还在内燃机的怠速运转状态下通过怠速空气控制阀156控制对节流阀132进行分流的空气量，控制怠速运转状态下的内燃机的转速。

1.2空气流量检测装置的检测精度提高的重要性和空气流量检测装置的搭载环境

内燃机的主要的控制量即燃料供给量、点火时期均以空气流量检测装置300的输出为主参数进行运算。因此，空气流量检测装置300的检测精度的提高、历时变化的的控制、可靠性的提高对于车辆的控制精度的提高、可靠性的确保很重要。

特别是近年来，与车辆的低燃耗相关的期望非常高，另外，与尾气净化相关的期望非常高。为了响应这些期望，通过空气流量检测装置300而检测的吸入空气20的物理量的检测精度的提高极为重要。另外，空气流量检测装置300维持高可靠性也很关键。

搭载空气流量检测装置300的车辆在温度、湿度的变化大的环境中使用。期望空气流量检测装置300也考虑到对使用环境下的温度、湿度的变化的对应、对尘埃、污染物质等的对应。

另外，空气流量检测装置300安装于受来自内燃机的发热影响的吸气管。因此，内燃机的发热经由主通路124即吸气管而传到空气流量检测装置300。空气流量检测装置300通过与被计量气体进行热传递来检测被计量气体的流量，因此尽可能地抑制来自外部的热的影响很重要。

如以下所说明，在车上搭载的空气流量检测装置300不仅是单单解决发明所要解决的课题部分所记载的课题，起到发明效果部分所记载的效果，而且，如以下所说明地，还充分考虑上述的各种课题，解决作为产品所要求的各种课题，起到各种效果。空气流量检测装置300解決的具体的课题、起到的具体的效果在以下的实施例的记载中进行说明。

2.空气流量检测装置300的结构

2.1空气流量检测装置300的外观构造

图2－1～图2－6是表示空气流量检测装置300的外观的图，图2－1是空气流量检测装置300的主视图，图2－2是后视图，图2－3是左侧视图，图2－4是右侧视图，图2－5是俯视图，图2－6是仰视图。

空气流量检测装置300具备外壳302、表面罩303以及背面罩304。外壳302通过对合成树脂制材料进行模塑成形而构成，具有：用于将空气流量检测装置300固定于主通路124即吸气体的凸缘311；从凸缘311突出地具有用于进行与外部设备的电连接的连接器的外部连接部321；以及以从凸缘311朝向主通路124的中心突出的方式延伸的计量部331。

在计量部331，在模塑成形外壳302时，通过嵌入成形而一体地设有电路板400(参照图3－1、图3－2)。在电路板400设有：用于对在主通路124流动的被计量气体30的物理量进行检测的至少一个检测部；以及用于对在检测部检测到的信号进行处理的电路。检测部位于暴露于被计量气体30的位置，电路部配置于被表面罩303密闭的电路室。

在计量部331的表面和背面设有副通路槽，通过与表面罩303及背面罩304的配合而形成第一副通路305。在计量部331的前端部设有：用于将吸入空气等被计量气体30的一部分引入第一副通路305的第一副通路入口305a；以及用于将被计量气体30从第一副通路305返回主通路124的第一副通路出口305b。在第一副通路305的通路中途突出有电路板400的一部，在该突出部分配置检测部即流量检测部602(参照图3－1)，从而能够检测被计量气体30的流量。

在比第一副通路305更靠凸缘311的计量部331的中间部设有用于将吸入空气等被计量气体30的一部引入传感器室Rs的第二副通路306。第二副通路306通过计量部331与背面罩304的配合而形成。第二副通路306具有：为了引入被计量气体30而在上游侧外壁336开口的第二副通路入口306a；以及为了将被计量气体30从第二副通路306返回主通路124而在下游侧外壁338开口的第二副通路出口306b。第二副通路306连通于在计量部331的背面侧所形成的传感器室Rs。在传感器室Rs配置有设于电路板400的背面的检测部即压力传感器和湿度传感器。

2.2基于空气流量检测装置300的外观构造的效果

空气流量检测装置300在从凸缘311朝向主通路124的中心方向衍生的计量部331的中间部设有第二副通路入口306a，在计量部331的前端部设有第一副通路入口305a。因此，不是将主通路124的内壁面附近的气体，而是能够将靠近与内壁面分离的中央部的部分的气体分别引入第一副通路305及第二副通路306。因此，空气流量检测装置300能够测量主通路124的与内壁面分离的部分的气体的物理量，能够降低与热、内壁面附近的流速降低相关的物理量的计量误差。

计量部331形成沿主通路124的从外壁朝向中央的轴延伸得长的形状，但是如图2－3及图2－4所示，厚度幅面形成窄的形状。即，空气流量检测装置300的计量部331形成侧面的幅面薄且正面为大致长方形的形状。由此，空气流量检测装置300能够具备十分长的第一副通路305，对于被计量气体30，能够将流体阻力抑制为小的值。因此，空气流量检测装置300能够将流体阻力抑制为小的值，并且以高精度计量被计量气体30的流量。

2.5凸缘311的构造和效果

在凸缘311的与主通路124对置的下表面312设有多个凹部313，降低与主通路124之间的热传递面，从而空气流量检测装置300难以受到热的影响。空气流量检测装置300将计量部331从设于主通路124的安装孔插入内部，凸缘311的下表面312与主通路124对置。主通路124例如为吸气体，主通路124多维持高温。相反地，在寒冷地域的启动时，认为主通路124为极低的温度。若这种主通路124的高温或低温的状态对各种物理量的计量产生影响，则计量精度降低。凸缘311在下表面312具有凹部313，在与主通路124对置的下表面312与主通路124之间形成有空间。因此，对空气流量检测装置300降低来自主通路124的热传递，能够防止因热而引起的测量精度的降低。

凸缘311的螺纹孔314用于将空气流量检测装置300固定于主通路124，为了使这些螺纹孔314的与周围的主通路124对置的面远离主通路124，在各螺纹孔314的与周围的主通路124对置的面和主通路124之间形成有空间。由此，对空气流量检测装置300降低来自主通路124的热传递，做成了能够防止因热而引起的测量精度的降低的构造。

2.6外部连接部321的构造

外部连接部321具有连接器322，连接器322设于凸缘311的上表面，从凸缘311朝向被计量气体30的流向下游侧突出。在连接器322设有用于插入对与控制装置200之间进行连接的通信电缆的插入孔322a。如图2－4所示，在插入孔322a内，在内部设有四根外部端子323。外部端子323成为用于输出空气流量检测装置300的计量结果即物理量的信息的端子即用于供给直流电力的电源端子，上述直流电力用于使空气流量检测装置300工作。

连接器322从凸缘311朝向被计量气体30的流向下游侧突出，具有从流向下游侧朝向上游侧插入的形状，但不限于该形状，例如，也可以具有从凸缘311的上表面垂直地突出而沿计量部331的伸出方向插入的形状，能够进行各种变更。

3.外壳302的整体构造及其效果

接下来，使用图3－1～图3－5，对外壳302的整体构造进行说明。图3－1～图3－5表示从空气流量检测装置300卸下表面罩303及背面罩304后的外壳302的状态的图，图3－1是外壳302的主视图，图3－2是外壳302的后视图，图3－3是外壳302的右侧视图，图3－4是外壳302的左侧视图，图3－5是图3－1的A－A线剖视图。

外壳302形成计量部331从凸缘311朝向主通路124的中心延伸的构造。在计量部331的基端侧嵌入成形电路板400。电路板400在计量部331的表面与背面的中间位置沿着计量部331的面而平行配置，与外壳302模塑成一体，且将计量部331的基端侧划分成厚度方向一侧和另一侧。

在计量部331的表面侧形成有对电路板400的电路部进行收纳的电路室Rc，在背面侧形成有对压力传感器421和湿度传感器422进行收纳的传感器室Rs。电路室Rc通过将表面罩303安装于外壳302而密闭，与外部完全隔离。另一方面，将背面罩304安装于外壳302，从而形成第二副通路306和经由第二副通路306而连通于计量部331的外部的室内空间即传感器室Rs。电路板400的一部分从计量部331的对电路室Rc与第一副通路305之间进行隔开的的隔壁335向第一副通路305内突出，在该突出的部分的计量用流路面430设有流量检测部602。

3.2副通路槽的构造

在计量部331的长度方向前端侧设有用于形成第一副通路305的副通路槽。用于形成第一副通路305的副通路槽具有图3－1所述的表面侧副通路槽332和图3－2所示的背面侧副通路槽334。如图3－1所示，表面侧副通路槽332随着从在计量部331的下游侧外壁338开口的第一副通路出口305b朝向上游侧外壁336移行而逐渐向计量部331的基端侧即凸缘311侧弯曲，在上游侧外壁336的附近位置连通于在厚度方向上贯通计量部331的开口部333。开口部333以横贯上游侧外壁336与下游侧外壁338之间延伸的方式沿主通路124的被计量气体30的流向而形成。

如图3－2所示，背面侧副通路槽334从上游侧外壁336朝向下游侧外壁338而移动，在上游侧外壁336与下游侧外壁338的中间位置分成两股，一股作为排出通路保持原状态呈一直线状延伸而在下游侧外壁338的排出口305c开口，另一股随着向下游侧外壁338移动而逐渐向计量部331的基端侧即凸缘311侧弯曲，在下游侧外壁338的附近位置连通于开口部333。

背面侧副通路槽334形成使被计量气体30从主通路124流入的入口槽，表面侧副通路槽332形成将从背面侧副通路槽334所引入的被计量气体30返回主通路124的出口槽。表面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334设于外壳302的前端部，因此能够将主通路124的与内壁面分离的部分的气体、换言之，在主通路124的靠近中央部分的部分流动的气体作为被计量气体30而引入。在主通路124的内壁面附近流动的气体多受到主通路124的壁面温度的影响，具有与吸入空气20等的在主通路124流动的气体的平均温度不同的温度。另外，在主通路124的内壁面附近流动的气体多表现比在主通路124流动的气体的平均流速慢的流速。在实施例的空气流量检测装置300中，难以受到这种影响，因此能够抑制计量精度的降低。

如图3－2所示，在主通路124流动的被计量气体30的一部分从第一副通路入口305a引入背面侧副通路槽334内而在背面侧副通路槽334内流动。然后，被计量气体30含有的质量大的异物与一部分被计量气体一同从分岐流入保持原状态呈一直线状延伸的排出通路，从下游侧外壁338的排出口305c排出到主通路124。

背面侧副通路槽334呈随着前进而变深的形状，被计量气体30随着沿背面侧副通路槽334流动而逐渐向计量部331的表面侧移动。特别地，背面侧副通路槽334在开口部333的跟前设有急剧变深的急倾斜部334a，质量小的空气的一部分沿急倾斜部334a移动，在开口部333内，在电路板400的计量用流路面430侧流动。另一方面，质量大的异物难以进行急剧的进路变更，因此在计量用流路面背面431侧流动。

如图3－1所示，在开口部333移动至表面侧的被计量气体30沿电路板的计量用流路面430流动，在与设于计量用流路面430的流量检测部602之间进行热传递，进行流量的计量。从开口部333流到表面侧副通路槽332的空气都沿表面侧副通路槽332流动，从在下游侧外壁338开口的第一副通路出口305b排出到主通路124。

混入到被计量气体30的垃圾等质量大的物质的惯性大，因此难以沿着槽的深度急剧加深的急倾斜部334a的部分的表面向槽的深度方向急剧地改变进路。因此，质量大的异物在计量用流路面背面431移动，能够抑制异物在流量检测部602的附近通过。在该实施方式中，构成为气体以外的质量大的异物的大部分在计量用流路面430的背面即计量用流路面背面431通过，因此能够降低因油、碳、垃圾等异物而引起的污垢的影响，能够抑制计量精度的降低。即，具有使被计量气体30的进路沿横穿主通路124的流的轴的轴而突然地变换的形状，因此能够降低在被计量气体30中混入的异物的影响。

3.3第二副通路和传感器室的构造和效果

第二副通路306以沿着被计量气体30的流向的方式与凸缘311平行地横贯第二副通路入口306a与第二副通路出口306b之间呈一直线状形成。对上游侧外壁336的一部分进行切口而形成第二副通路入口306a，对下游侧外壁338的一部分进行切口而形成第二副通路出口306b。具体而言，如图3－3所示，在与隔壁335的上表面连续并沿着的位置，从计量部331的背面侧对上游侧外壁336的一部分和下游侧外壁338的一部分进行切口而形成。第二副通路入口306a和第二副通路出口306b切口至与电路板400的背面成为同一面的深度位置。就第二副通路306而言，被计量气体沿着电路板400的基板主体401的背面而通过，因此作为对基板主体401进行冷却的冷却通道发挥功能。电路板400多具有LSI、微处理机等的热，将这些热传导至基板主体401的背面，能够利用在第二副通路306通过的被计量气体30进行散热。

在比第二副通路306更靠计量部331的基端侧设有传感器室Rs。从第二副通路入口306a流入到第二副通路306的被计量气体30的一部分流入传感器室Rs，通过传感器室Rs内的压力传感器421和湿度传感器422分别对压力和相对湿度进行检测。传感器室Rs配置于比第二副通路306靠计量部331的基端侧，因此能够缩小在第二副通路306通过的被计量气体30的动压的影响。因此，能够提高传感器室Rs内的压力传感器421的检测精度。

而且，传感器室Rs配置于比第二副通路306靠计量部331的基端侧，因此，在例如以计量部331的前端侧朝向下方的姿势安装于吸气通路的情况下，能够控制与被计量气体30一同流入第二副通路306的污损物、水滴附着于压力传感器421、配置于其下游的湿度传感器422。

特别地，在本实施例中，在传感器室Rs内，外形比较大的压力传感器421配置于上游侧，外形比较小的湿度传感器422配置于压力传感器421的下游侧，因此与被计量气体30一同流入的污损物、水滴附着于压力传感器421，而抑制向湿度传感器422的附着。因此，能够保护对污损物、水滴的耐性低的湿度传感器422。

压力传感器421和湿度传感器422相比流量检测部602，难以受到被计量气体30的流的影响，特别地，湿度传感器422只要能够确保被计量气体30中的水分的扩散水平度即可，因此能够设于与一直线状的第二副通路306相邻的传感器室Rs。与之相对，流量检测部602要求某固定以上的流速，另外，需要远离尘埃、污损物、还需要考虑脉动的影响。因此，流量检测部602设于具有呈电路状转圈的形状的第一副通路305。

图4－1、图4－2是表示第二副通路的其它形态的图。

在该形态中，取代对上游侧外壁336和下游侧外壁338进行切口，而在上游侧外壁336和下游侧外壁338设置贯通孔337，从而形成第二副通路入口306a和第二副通路出口306b。如上述的图3－2～图3－5所示的第二副通路，当对上游侧外壁336和下游侧外壁338分别进行切口来形成第二副通路入口306a和第二副通路出口306b时，在该位置，上游侧外壁336的宽度和下游侧外壁338的宽度局部变窄，因此，存在因模塑成形时的热缩孔等，而以切口为起点，计量部331歪斜成大致“く”字状的问题。根据本形态，取代切口而设置贯通孔，因此能够防止计量部331折弯成大致“く”字状。因此，能够防止因外壳302的歪斜而对被计量气体30的检测部的位置、朝向产生变化，对检测精度产生影响，能够消除个体差而始终确保固定的检测精度。

图8－1、图8－2、图8－3是表示第二副通路的其它形态的图。

也可以在背面罩304设置对第二副通路306与传感器室Rs之间进行划分的划分壁。根据该结构，能够使被计量气体30从第二副通路306间接地流入传感器室Rs，能够缩小对压力传感器的动压的影响，抑制污染物、水滴向湿度传感器的附着。

在图8－1所示的例中，在传感器室Rs中，两个压力传感器421A、421B沿第二副通路306排成一列而设置，在其下游设有一个湿度传感器422。划分壁352A、352B设于背面罩304，且配置成，通过将背面罩304安装于外壳302而在第二副通路306与传感器室Rs之间延伸。具体而言，在上游侧的压力传感器与传感器室Rs的上游壁之间配置划分壁352A，横贯下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下游壁之间，沿着湿度传感器配置划分壁352B。

图8－2所示的例的型号为仅有下游侧的压力传感器421B，省略了上游侧的压力传感器421A，因此划分壁352C延长了该部分的量。下游侧的划分壁352D与图8－1的划分壁352B同样地横贯下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下流壁之间沿着湿度传感器配置。因此，划分壁352A、352C能够使被测量气体30不直接碰到压力传感器，能够缩小动压的影响。另外，划分壁352B、352D能够抑制污损物、水滴向湿度传感器附着。

图8－3所示的例为将两个压力传感器421A、421B均省略了的型号，仅一个湿度传感器422设于传感器室Rs。上游侧的划分壁352E沿着第二副通路306与传感器室Rs之间从传感器室Rs的上游壁延伸到湿度传感器的上游位置，在下游端折弯而呈与湿度传感器的上游侧对置的大致“L”字形状。划分壁352F与划分壁352B、352D同样地横贯下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下游壁之间而沿湿度传感器配置。因此，划分壁352E能够防止在第二副通路306通过的被计量气体30含有的污损物、水滴朝向湿度传感器移动，能够保护这些湿度传感器远离这些污损物等。

3.4表面罩303和背面罩304的形状和效果

图5是表示表面罩303的外观的图，图5(a)是主视图，图5(b)是图5(a)的B－B线剖视图。图6是表示背面罩304的外观的图，图6(a)是主视图，图6(b)是图6(a)的B－B线剖视图。

在图5及图6中，表面罩303、背面罩304堵塞外壳302的表面侧副通路槽332和背面侧副通路334，从而做成第一副通路305。另外，表面罩303做成密闭的电路室Rc，背面罩304堵塞计量部331的背面侧的凹部而做成第二副通路306和连通于第二副通路306的传感器室Rs。

表面罩303在与流量检测部602对置的位置具备突起部356，用于在与计量用流路面430之间做成缩径部。因此，期望成形精度高。表面罩303、背面罩304通过向金属模具注入热塑性树脂的树脂模塑工序而制作，因此能够高成形精度地制作。

在表面罩303和背面罩304设有供从计量部331突出的多个固定销350分别插入的多个固定孔351。表面罩303和背面罩304分别安装于计量部331的表面和背面，此时，向固定孔351插入固定销350来进行定位。然后，通过激光焊等沿着表面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334的缘进行接合，同样地，通过激光焊等沿着电路室Rc及传感器室Rs的缘进行接合。

3.5电路板400的基于外壳302的固定构造和效果

接下来，对电路板400向外壳302的基于树脂模塑工序的固定进行说明。在成形副通路的副通路槽的预定的部位、例如，在本实施例中，在表面侧副通路槽332与背面侧副通路槽334相连的部分即开口部333，以配置电路板400的流量检测部602的方式将电路板400与外壳302模塑成一体。

在外壳302的计量部331，将电路板400的基底部402的外周缘部通过树脂模塑而埋设地固定于外壳302的部分作为固定部372、373而设置。固定部372、373从表面侧和背面侧将电路板400的基底部402的外周缘部夹住而固定。

外壳302通过树脂模塑工序制造。在该树脂模塑工序中，将电路板400内置于外壳302的树脂内，通过树脂模塑而固定于外壳302内。由此，流量检测部602能够极高精度地维持用于在与被计量气体30之间进行热传递而计量流量的副通路，例如，与表面侧副通路槽332、背面侧副通路槽334的形状的关系即位置关系、方向的关系等，能够将每个电路板400产生的误差、偏差抑制到非常小的值。其结果，能够大幅改善电路板400的计量精度。例如，相比现有的使用粘接剂来固定的方式，能够飞跃式地提高计量精度。

空气流量检测装置300多通过量产而进行生产，在此，一边严格计量一边用粘接剂进行粘接的方法对于计量精度的提高存在限制。然而，如本实施例地，通过对流动被计量气体30的副通路进行成形的树脂模塑工序来成形副通路，同时固定电路板400，从而能够大幅降低计量精度的偏差，能够大幅提高各空气流量检测装置300的计量精度。

例如，通过图3－1～图3－5所示的实施例进一步进行说明，则能够以使表面侧副通路槽332、背面侧副通路槽334以及流量检测部602之间的关系成为规定的关系的方式高精度地将电路板400固定于外壳302。由此，在量产的空气流量检测装置300中分别能够以非常高的精度稳定地得到各电路板400的流量检测部602与第一副通路305的位置关系、形状等的关系。

固定配置电路板400的流量检测部602的第一副通路305能够非常高精度地成形例如表面侧副通路槽332和背面侧副通路槽334，因此由这些副通路槽332、334成形第一副通路305的作业为用表面罩303、背面罩304覆盖外壳302的两面的作业。该作业是非常简单，且很少存在使计量精度降低的因素的作业工序。另外，表面罩303、背面罩304通过成形精度高的树脂模塑根据工序而生产。因此，能够高精度地完成与电路板400的流量检测部602以规定的关系设置的副通路。通过这种方法，不仅提高计量精度，而且得到高生产性。

与之相对，以往，制造副通路，然后在副通路用粘接剂粘接计量部，从而生产热式流量计。就这样地使用粘接剂的方法而言，粘接剂的厚度的偏差大，另外，粘接位置、粘接角度对每个产品而言均存在偏差。因此，提高计量精度存在。而且，在以量产工序进行这些作业的情况下，计量精度的提高变得非常难。

在本发明的实施例中，通过树脂模塑固定电路板400，同时通过树脂模塑成形用于成形第一副通路305的副通路槽。由此，能够固定副通路槽的形状，以及能够极高精度地在副通路槽固定流量检测部602。

与流量的计量相关的部分、例如安装流量检测部602、流量检测部602的计量用流路面430设于电路板400的表面。使流量检测部602和计量用流路面430从成形外壳302的树脂露出。即，使得流量检测部602和计量用流路面430不被成形外壳302的树脂覆盖。在外壳302的树脂模塑后也保持原状态地利用电路板400的流量检测部602、计量用流路面430，用于空气流量检测装置300的流量计量。由此，提高计量精度。

在本发明的实施例中，通过将电路板400与外壳302一体成形而将电路板400固定于具有第一副通路305的外壳302，因此，能够可靠地将电路板400固定于外壳302。特别是具有电路板400的突出部403贯通隔壁335而向第一副通路305突出的结构，因此，第一副通路305与电路室Rc之间的密封性高，且防止被计量气体30从第一副通路305漏入电路室Rc，能够防止电路板400的电路零件、配线等与被计量气体30接触而腐蚀。

3.6端子连接部320的构造和效果

接下来，以下使用图10－1至图10－4，对端子连接部的构造进行说明。图10－1是说明端子连接部的构造的图，图10－2是说明端子连接部的构造的图，图10－3是图10－1的F－F线剖视图，图10－4是图10－2的G－G线剖视图。

端子连接部320具有将外部端子323的内端部361与电路板400的连接端子412之间用铝线或金丝线413连接的结构。如图10－1所示，各外部端子323的内端部361从凸缘311侧向电路室Rc内突出，与电路板400的连接端子412的位置对合地配置成互相空出预定间隔而排列。

如图10－3所示，内端部361配置于与电路板400的表面成为大致同一面的位置。而且，其前端从计量部331的表面朝向背面侧呈大致“L”字状折弯而向计量部331的背面突出。如图10－4(a)所示，各内端部361的前端分别通过连接部365相连，如图10－4(b)所示，模塑成形后，切除连接部365而分别剖切。

以内端部361和电路板400配置于同一平面上的方式，在模塑工序中，各内端部361通过树脂模塑而固定于外壳302。各内端部361为了防止变形、配置的差异，在互相用过连接部365相连而一体化的状态下通过树脂模塑而固定于外壳302。而且，在固定于外壳302后，切除连接部365。

内端部361以从夹入计量部331的表面侧和背面侧夹住的状态进行树脂模塑，此时，在内端部361的表面，在整个面抵接金属模具，在内端部361的背面抵接固定销。因此，焊接铝线或金丝线的内端部361的表面不会因树脂泄露而被模塑树脂覆盖，能够完全露出，能够容易地进行金丝线的焊接。此外，用固定销按压内端部361的痕迹即销孔340形成于计量部331。

内端部361的前端向在计量部331的背面所形成的凹部341内突出。凹部341被背面罩304覆盖，凹部341的周围通过激光焊等而与背面罩304连续地接合，形成密闭的室内空间。因此，能够防止内端部361与被计量气体30接触而腐蚀。

3.7流量检测部602向基板主体401的固定构造和效果

图12－1至图12－3表示电路板400的突出部403的外观图。首先，使用图12－1，对流量检测部602向基板主体401的固定的一实施例进行说明。

流量检测部602具有用于控制发热体的发热量的发热控制电桥和用于计量流量的流量探测电桥。构成电桥电路的电阻形成于膜片801上。

在此，流量检测部602通过片状的粘接剂803粘接于电路板400的基板主体部401。在片状的粘接剂803具有一部分缺口804，从而外部空气与膜片背面空洞部802连通。另外，片状的粘接剂803具有缺口804，缺口804为在与空气的流向805平行的面开口的形状。因此，通过在片状的粘接剂803设置缺口804，从而能够防止膜片背面空洞部802密闭，能够抑制因膜片背面空洞部802的空气膨胀、收缩而引起的膜片801的变形。另外，如图12－1所示，将片状的粘接剂803的缺口804设置为在与空气流805平行的面开口，垂直的面用片状的粘接剂803粘接而封闭，从而能够防止空气流从垂直的面潜入膜片801的背面。

接下来，在图12－2所示的一实施例中，用片状的粘接剂830粘接流量检测部602的金丝搭接下部，通过硅等树脂材806，以使外部空气与膜片背面空洞部802连通的方式在与空气的流向805平行的面开口。即，构成为树脂材806设于与空气流805垂直的面。由此，通过用片状的粘接剂803进行粘接，从而能够降低粘接高度偏差，并且能够通过硅等树脂材806来抑制空气潜入膜片801的背面。

在图12－3所示的一实施例中，将流量检测部602装配于在电路板400的基板主体401所设置的凹部403a内。通过将流量检测部602装配于凹部，从而能够进一步抑制空气从在片状的粘接剂803所设置的缺口804流入。另外，基板主体401采用玻璃环氧树脂制的材料，将底面做成导体层，从而能够通过激光加工来形成凹部403a，能够抑制尺寸、深度的公差，能够将凹部403a拐角R抑制为最小限度。

4.电路板400的外观

4.1具备流量检测部602的计量用流路面430的成形

图7－1～图7－6表示电路板400的外观。此外，在电路板400的外观上所记载的斜线部分表示在通过树脂模塑工序成形外壳302时通过树脂覆盖而固定电路板400的固定面432及固定面434。

图7－1是电路板的主视图，图7－2是电路板的右侧视图，图7－3是电路板的后视图，图7－4是电路板的左侧视图，图7－5是表示图7－1的LSI部分的剖面的B－B线剖视图，图7－6是图7－1的检测部的C－C线剖视图。

电路板400具有基板主体401，在基板主体401的表面设有电路部和传感元件即流量检测部602，在基板主体401的背面设有传感元件即压力传感器421和湿度传感器422。基板主体401由玻璃环氧树脂制的材料构成，相比陶瓷材料的基板，具有与成形外壳302的热塑性樹脂的热膨胀系数近似的值。因此，能够降低在外壳302嵌入成形时因熱膨胀系数的差而引起的应力，能够缩小电路板400的歪斜。

基板主体401呈具有固定厚度的平板形状，形成为具有大致四边形的基底部402和从基底部402的一边突出并比基底部402小一圈的大致四边形的突出部403的、俯视视角大致“T”字形状。在基底部402的表面设有电路部。电路部是在未图示的电路配线上装配LSI414、微处理器415、电源调节器416、电阻及电容器等芯片零件417等电子零件而构成。相比微处理器415、LSI414等其它电子零件，电源调节器416的发热量多，因此在电路室Rc中配置于相对上游侧。LSI414以包含金丝线411的方式整体用合成树脂材419封闭，提高嵌入成形时的电路板400的操作性。

如图7－5所示，在基板主体401的表面凹设有供LSI414嵌入的凹部402a。该凹部402a能够通过对基板主体401实施激光加工而形成。相比陶瓷制的基板主体，玻璃环氧树脂制的基板主体401容易加工，能够容易地设置凹部402。凹部402具有使LSI414的表面与基板主体401的表面成为同一面的深度。因此，使LSI414的表面和基板主体401的表面的高度一致，从而用金丝线411结合LSI414与基板主体401之间的电线搭接变得容易，电路板400的制造变得容易。例如，如图7－6所示，LSI414能够直接设于基板主体401的表面。在该构造的情况下，被覆LSI414的合成树脂材419突出得更多，无需进行在基板主体401形成凹部402的加工，能够使制造简单化。

在将电路板400嵌入成形到外壳302时，突出部403配置于第一副通路305内，突出部403的表面即计量用流路面430沿着被计量气体30的流向而延伸。在突出部403的计量用流路面430设有流量检测部602。流量检测部602与被计量气体30进行热传递，计量被计量气体30的状态、例如被计量气体30的流速，输出表示在主通路124流动的流量的电信号。为了流量检测部602以高精度计量被计量气体30的状态，期望在计量用流路面430的附近流动的气体为层流，基本没有紊乱。因此，期望流量检测部602的表面和计量用流路面430的面为同一面，或者差为预定值以下。

在计量用流路面430的表面凹设有凹部403a，嵌入流量检测部602。该凹部403a也能够通过实施激光加工而形成。凹部403a具有使流量检测部602的表面与计量用流路面430的表面成为同一面的深度。流量检测部602和其配线部分被合成树脂材418被覆，防止了因盐水的附着而产生电蚀。

在基板主体401的背面设有两个压力传感器421A、421B和一个湿度传感器422。两个压力传感器421A、421B分到上游侧和下游侧而配置成一列。而且，在压力传感器421B的下游侧配置有湿度传感器422。这两个压力传感器421A、421B和一个湿度传感器422配置于传感器室Rs内。在图7－3所示的例中，对具有两个压力传感器421A、421B和一个湿度传感器422的情况进行了说明，但是也可以如图8－2(a)所示地仅设置压力传感器421B和湿度传感器422，另外也可以如图8－3(a)所示地仅设置湿度传感器422。

电路板400在基板主体401的背面侧配置有第二副通路306。因此，能够通过在第二副通路306通过的被计量气体30来冷却整个基板主体401。

4.2温度检测部451的构造

在基底部402的上游侧的端边且突出部403侧的角部设有温度检测部451。温度检测部451构成用于对在主通路124流动的被计量气体30对物理量进行检测的检测部之一，且设于电路板400。电路板400具有从第二副通路306的第二副通路入口306a朝向被计量气体30的上游突出的突出部450，温度检测部451具有在突出部450且在电路板400的背面所设置的芯片型的温度传感器453。温度传感器453和其配线部分被合成树脂材被覆，防止因盐水的附着而产生电蚀。

例如，如图3－2所示，在设有第二副通路入口306a的计量部331的中央部，构成外壳302的计量部331内的上游侧外壁336朝向下游侧下凹，电路板400的突出部450从上述凹形状的上游侧外壁336朝向上游侧突出。突出部450的前端配置于比上游侧外壁336的最上游侧的面下凹的位置。温度检测部451在电路板400的背面即以面向第二副通路306侧的方式设于突出部450。

在温度检测部451的下游侧形成有第二副通路入口306a，因此从第二副通路入口306a流入第二副通路306的被计量气体30与温度检测部451接触后，流入第二副通路入口306a，在与温度检测部451接触时检测温度。与温度检测部451接触后的被计量气体30保持原状态从第二副通路入口306a流入第二副通路306，在通过第二副通路306后，从第二副通路出口306b排出到主通路123。

4.4基于树脂模塑工序的电路板400的固定及其效果

图9－1中斜线的部分表示在树脂模塑工序中为了将电路板400固定于外壳302而用于用树脂模塑工序中使用的热塑性树脂覆盖电路板400的固定面432及固定面434。计量用流路面430及设于计量用流路面430的流量检测部602与副通路的形状的关系高精度地维持为成为规定的关系是很重要的。

在树脂模塑工序中，在成形副通路的同时，在成形副通路的外壳302固定电路板400，因此能够极高精度地维持上述副通路与计量用流路面430及流量检测部602的关系。即，在树脂模塑工序中将电路板400固定于外壳302，因此能够在用于成形具备副通路的外壳302的金属模具内以高精度定位并固定电路板400。通过向该金属模具内注入高温的热塑性树脂，从而高精度地成形副通路，并且高精度地固定电路板400。因此，能够将在每个电路板400产生的误差、偏差抑制为非常小的值。作为结果，能够大幅改善电路板400的计量精度。

7.空气流量检测装置300的电路结构

7.1空气流量检测装置300的整个电路结构

图11－1是空气流量检测装置300的电路图。空气流量检测装置300具有流量检测电路601和温湿度检测电路701。

流量检测电路601具备流量检测部602和处理部604，流量检测部602具有发热体608。处理部604控制流量检测部602的发热体608的发热量，并且基于流量检测部602的输出将表示流量的信号经由端子662输出至微处理器415。为了进行上述处理，处理部604具备Central Processing Unit(以下记作CPU)612、输入电路614、输出电路616、对补正值、表示计量值与流量的关系的数据进行保持的存储器618、以及将固定电压供给至各所需电路的电源电路622。从车载蓄电池等外部电源，经由端子664和未图示的接地端子而向电源电路622供给直流电力。

在流量检测部602设有用于对被计量气体30进行加热的发热体608。从电源电路622向构成发热体608的电流供给电路的晶体管606的集电极供给电压V1，从CPU612经由输出电路616而向上述晶体管606的基极施加控制信号，基于该控制信号，从上述晶体管606经由端子624而向发热体608供给电流。向发热体608供给的电量受从上述CPU612经由输出电路616而向构成发热体608的电流供给电路的晶体管606施加的控制信号控制。处理部604控制发热体608的发热量，以使得被计量气体30的温度通过被发热体608加热而从最初的温度变高预定温度、例如100℃。

流量检测部602具有用于控制发热体608的发热量的发热控制电桥640和用于计量流量的流量探测电桥650。从电源电路622经由端子626而向发热控制电桥640的一端供给固定电压V3，发热控制电桥640的另一端连接于接地端子630。另外，从电源电路622经由端子625而向流量探测电桥650的一端供给固定电压V2，流量検知电桥650的另一端连接于接地端子630。

发热控制电桥640具有电阻值基于被加热的被计量气体30的温度而变化的测温电阻即电阻642，电阻642和电阻644、电阻646、电阻648构成了电桥电路。电阻642与电阻646的交点A及电阻644与电阻648的交点B的电位差经由端子627及端子628而输入输入电路614，CPU612以使交点A与交点B之间的电位差成为预定值、在本实施例中为零伏的方式控制从晶体管606供给的电流，从而控制发热体608的发热量。图11－1记载的流量检测电路601以相对于被计量气体30的原本的温度变高固定温度、例如通常为100℃的方式用发热体608对被计量气体30进行加热。为了能够高精度地进行该加热控制，将构成发热控制电桥640的各电阻的电阻值设定为，在被发热体608加温的被计量气体30对温度相对于最初的温度变高了固定温度、例如，通常为100℃时，上述交点A与交点B之间的电位差变成零伏。因此，在流量检测电路601中，CPU612以使交点A与交点B之间的电位差变成零伏的方式控制向发热体608的供给电流。

流量探测电桥650由电阻652、电阻654、电阻656以及电阻658这四个测温电阻构成。这四个侧温电阻沿着被计量气体30的流而配置，电阻652和电阻654相对于发热体608配置于被计量气体30的流路的上游侧，电阻656和电阻658相对于发热体608配置于被计量气体30的流路的下游侧。另外，为了提高计量精度，电阻652和电阻654配置为相距发热体608的距离互相大致相同，电阻656和电阻658配置为相距发热体608的距离互相大致相同。

电阻652与电阻656的交点C和电阻654与电阻658的交点D之间的电位差经由端子631和端子632而输入输入电路614。为了提高计量精度。流量检测电桥650的各电阻设定为，例如，在被计量气体30的流为零的状态下，上述交点C与交点D之间的电位差编成零。因此，在上述交点C与交点D之间的电位差例如为零伏的状态下，CPU612基于被计量气体30的流量为零的计量结果，从端子662输出意思为主通路124的流量为零的电信号。

在被计量气体30沿图11－1的箭头方向流动的情况下，配置于上游侧的电阻652、电阻654通过被计量气体30而冷却，配置于被计量气体30的下游侧的电阻656和电阻658被由发热体608加温了的被计量气体30加温，这些电阻656和电阻658的温度上升。因此，在流量探测电桥650的交点C与交点D之间产生电位差，该电位差经由端子631和端子632而输入输入电路614。CPU612基于流量探测电桥650的交点C与交点D之间的电位差对在存储器618中所存储的表示上述电位差与主通路124的流量的关系的数据进行检索，求出主通路124的流量。表示由此所求出的主通路124的流量的电信号经由端子662而输出。此外，图11－1所示的端子664及端子662重新记载了参照编号，但是包含在之前所说明的图9－1所示的连接端子412中。

在上述存储器618中存储有表示上述交点C和交点D的电位差与主通路124的流量的关系的数据，在生产电路板400后，还存储有基于气体的实测值所求出的用于降低偏差等测量误差的补正数据。

温湿度检测电路701具备从温度传感器453和湿度传感器422输入检测信号的放大器·A/D等的输入电路、输出电路、对补正值、表示温度与绝对湿度的关系的数据进行保持的存储器、将固定电压供给至各所需电路的电源电路622。从流量检测电路601和温湿度检测电路701所输出的信号输入微处理器415。微处理器415具有流量计算部、温度计算部以及绝对湿度计算部，且基于信号算出被计量气体30的物理量即流量、温度、绝对湿度，输出至ECU200。

空气流量检测装置300与ECU200之间用通信电缆连接，根据SENT、LIN、CAN等通信标准，进行使用了数字信号的通信。在本实施例中，从微处理器415向LIN驱动器420输入信号，根据LIN驱动器420进行LIN通信。空气流量检测装置300的从LIN驱动器向ECU200输出的信息使用单一或双线的通信电缆，以数字通信的方式重叠地输出。

微处理器415的绝对湿度计算部基于从湿度传感器422所输出的相对湿度的信息和温度信息来计算绝对湿度，且进行基于误差补正该绝对湿度的处理。由绝对湿度计算部计算出的补正后的绝对湿度在ECU18的控制部62用于各种发动机运转控制。另外，ECU18也能够将综合误差的信息直接用于各种发动机运转控制。

此外，在上述的图11所示的实施例中，对空气流量检测装置300具有LIN驱动部420，且进行LIN通信的情况进行了说明，但不限于此，也可以如图11－2所示地，不使用LIN通信，而与微处理器415进行直接通信。

以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明不限于上述的实施方式，在不脱离权利要求书所记载的本发明的宗旨的范围中能够进行各种设计变更。例如，上述的实施方式是为了易于清楚地说明本发明而详细地说明的例子，不限定于必须具备所说明的所有的结构。另外，能够将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，另外，也能够向某实施方式的结构添加其它实施方式的结构。而且，对于各实施方式的结构的一部分，能够进行其它结构的追加、删除、置换。

符号说明

30—被计量气体，124—主通路，300—空气流量检测装置，302—外壳，400—电路板，401—基板主体部，403—突出部，602—流量检测部，801—膜片，803—片状的粘接剂，804—缺口，802—膜片背面空洞部，805—空气的流向，806—树脂材。

Claims (5)

1.一种空气流量测量装置，其具有：具有对被计量气体的空气流量进行检测的膜片的流量检测部；装配上述流量检测部的电路板；以及收纳上述电路板的外壳，

上述空气流量测量装置的特征在于，

上述流量检测部和上述电路板用片状的粘接剂固定，

并且以将上述流量检测部的与流向垂直的面利用弹性体密封，将上述流量检测部的与流向平行的面开口的方式固定。

2.根据权利要求1所述的空气流量测量装置，其特征在于，

上述弹性体由上述片状的粘接剂构成。

3.根据权利要求1所述的空气流量测量装置，其特征在于，

上述弹性体由硅等树脂材构成。

4.根据权利要求1所述的空气流量测量装置，其特征在于，

上述流量检测部装配于在上述电路板所设置的腔内。

5.根据权利要求4所述的空气流量测量装置，其特征在于，

上述电路板由玻璃环氧树脂制的材料构成。